KR20030010256A - Probe card - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 웨이퍼 상태의 반도체를 검사하는 프로브 카드(probe card)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탐침용 프로브 팁이 설치되는 프로브 헤드와 이 프로브 헤드가 설치되는 인쇄회로기판 가요성 인쇄회로(FPC :Flexible Printed Circuit)를 이용하여 전기적으로 접속한 프로브 카드에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a probe card for inspecting a semiconductor in a wafer state, and more particularly, to a probe head in which a probe tip for a probe is installed, and a printed circuit board flexible printed circuit in which the probe head is installed. The present invention relates to a probe card electrically connected using a Flexible Printed Circuit.
반도체 제조 공정에서는, 웨이퍼 제조 프로세스를 종료한 후 프로빙 테스트에 의해 양품을 선별하고, 이 양품을 패키지에 수납하여 최종 제품의 형태로 마무리하고 있다. 그리고, 최종 제품의 형태로 마무리된 패키지 완료후의 반도체 장치를 대상으로 하여 번인(burn-in)을 행하고 있다.In the semiconductor manufacturing process, after finishing a wafer manufacturing process, a good product is sorted by a probing test, this good product is accommodated in a package, and it finishes in the form of a final product. Then, burn-in is performed for the semiconductor device after the package completed in the form of the final product.
이에 대하여 웨이퍼 상태에서 다이소트 전에 프로브 카드와 프로퍼를 사용하여 프로빙을 행할 때에는, 효율을 고려하면 웨이퍼상의 모든 집적회로 칩 영역상의 프로빙시에 칩 영역상의 패드(단자)에 대하여 프로브 카드의 프로브 팁을 동시에 접촉시켜서 전압 및 전기적 신호를 인가하는 것이 이상적이다.On the other hand, when probing using a probe card and a prober before diesting in a wafer state, in consideration of efficiency, the probe tip of the probe card with respect to the pad (terminal) on the chip area during probing on all integrated circuit chip areas on the wafer. It is ideal to apply voltage and electrical signals by simultaneously touching them.
그러나, 현 상황의 프로브 카드의 기술로는 웨이퍼상의 모든 칩 영역상에 프로브 팁을 접촉시키는 것은 불가능하며 현실적으로는 웨이퍼상의 가능한 한 많은 복수개의 칩 영역상의 패드에 동시에 접촉시키는 것이 바람직하다.However, with the current state of the probe card technology it is not possible to contact the probe tips on all chip areas on the wafer and in practice it is desirable to simultaneously contact pads on as many chip areas as possible on the wafer.
이와 같이, 완성된 상태에 있는 웨이퍼, 즉 반도체의 회로 및 출력 단자인 패드를 검사하는 장치인 프로브 카드는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 회로가구성된 인쇄회로기판(110)과, 인쇄회로기판(110)의 상면 중앙에 형성되는 보강판(112)과, 도시하지 않은 웨이퍼의 패드에 접촉되는 프로브 팁(114')을 구비하며 인쇄회로기판(110)의 기판 단자부(110')에 연결되는 니들(114)과, 인쇄회로기판(110)의 저면 중앙에 형성되어 프로브 팁(114')을 지지 고정하는 고정판(116)과, 프로브 팁(114')을 고정판(116)에 고정하는 절연물(118)로 이루어진다.As described above, a probe card, which is a device for inspecting a wafer, that is, a pad, which is a circuit and an output terminal of a semiconductor, is a printed circuit board 110 having a circuit, as shown in FIGS. A reinforcing plate 112 formed at the center of the upper surface of the circuit board 110 and a probe tip 114 'contacting a pad of a wafer (not shown) and mounted on the board terminal portion 110' of the printed circuit board 110. Needle 114 to be connected, a fixed plate 116 is formed in the center of the bottom surface of the printed circuit board 110 to support and secure the probe tip 114 ', and to fix the probe tip 114' to the fixed plate 116 It consists of an insulator 118.
이와 같이 고정된 프로브팁(114')의 배열은 고정판(116)에 절연물로 고정된 다수의 프로브팁(114')이 도면에서 보면 좌측과 우측에 2열로 배열되고 서로 대칭을 이루게 된다.In this arrangement, the fixed probe tips 114 'are arranged in two rows on the left and right sides of the plurality of probe tips 114' fixed with an insulator to the fixing plate 116 and are symmetrical with each other.
상기와 같이 구성된 프로브 카드는 도시하지 않은 지그에 의해 상하로 이동하면서 프로브 팁이 패드의 중심부에 접촉되도록 하여 패드의 이상 유무를 검사한다.The probe card configured as described above moves up and down by a jig (not shown) so that the probe tip is in contact with the center of the pad, thereby inspecting the pad for abnormality.
그런데, 상기와 같이 구성된 종래의 프로브 카드는 프로브 팁을 구비하는 니들의 일단부가 인쇄회로기판의 회로에 납땜 등에 의해 연결되고, 상기 니들이 절연물에 의해 고정판에 고정되는 구조를 갖는다.However, the conventional probe card configured as described above has a structure in which one end of a needle having a probe tip is connected to a circuit of a printed circuit board by soldering or the like, and the needle is fixed to a fixed plate by an insulator.
따라서, 구조가 매우 복잡하며, 프로브 카드의 제조 공정, 특히 니들 조립 공정이 숙련된 작업자에 의해 수작업으로 진행되어야 함으로 인해 프로브 카드의 제조 효율 및 생산성이 매우 낮다.Therefore, the structure is very complicated, and the manufacturing efficiency and productivity of the probe card is very low because the manufacturing process of the probe card, especially the needle assembly process, has to be performed manually by a skilled worker.
또한, 종래의 프로브 카드는 다수의 프로브 팁이 서로 대칭의 열(列)을 이루도록 일방향으로 배치되므로 니들을 적용한 프로브 카드에서는 프로브 팁의 배치열(列)이 제한적으로 증가할 수밖에 없고, 이로 인해, 프로브 카드를 이용하여 검사할 수 있는 패드 수에 한계가 있다.In addition, in the conventional probe card, since a plurality of probe tips are arranged in one direction so as to form a symmetrical row, the probe card to which the needle is applied has a limited increase in the arrangement of the probe tips. There is a limit to the number of pads that can be inspected using the probe card.
이에, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제조 효율 및 생산성을 향상시킬 수 있고, 동시에 많은 수의 패드를 검사할 수 있는 프로브 카드를 제공함에 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a probe card that can improve manufacturing efficiency and productivity, and can inspect a large number of pads at the same time.
도 1은 종래 기술에 따른 프로브 카드의 저면도.1 is a bottom view of a probe card according to the prior art.
도 2는 도 1의 정면도.2 is a front view of FIG. 1;
도 3 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브 카드를 도시한 것으로,3 to 7 illustrate a probe card according to a first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 프로브 카드의 저면도.3 is a bottom view of a probe card according to the invention.
도 4는 도 3의 정면도.4 is a front view of FIG. 3.
도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시한 프로브 헤드의 평면도 및 저면도.5A and 5B are a plan view and a bottom view of the probe head shown in FIG.
도 6은 도 3에 도시한 프로브 팁의 설치 상태를 나타내기 위한 도면.6 is a view for showing the installation state of the probe tip shown in FIG.
도 7은 도 3에 도시한 기판측 및 헤드측 가요성 인쇄회로의 저면 사시도.7 is a bottom perspective view of the substrate-side and head-side flexible printed circuits shown in FIG.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로브 카드를 도시한 것으로,8 to 10 illustrate a probe card according to a second embodiment of the present invention.
도 8은 도 3에 도시한 프로브 헤드의 다른 실시예를 나타내는 평면도.8 is a plan view showing another embodiment of the probe head shown in FIG.
도 9는 도 3에 도시한 기판측 및 헤드측 가요성 인쇄회로의 다른 실시예를 나타내는 저면 사시도.9 is a bottom perspective view showing another embodiment of the substrate-side and head-side flexible printed circuits shown in FIG.
도 10은 도 8 및 도 9의 프로브 헤드와 가요성 인쇄회로의 설치상태를 나타내는 주요부 단면도.10 is a cross-sectional view of an essential part showing an installation state of the probe head and the flexible printed circuit of FIGS. 8 and 9.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 탐침용 프로브 팁이 설치되는 프로브 헤드와 이 프로브 헤드가 설치되는 인쇄회로기판을 구비하며 웨이퍼 상태의 반도체를 검사하는 프로브 카드(probe card)에 있어서, 상기 프로브 헤드와 인쇄회로기판의 각 단자를 가요성 인쇄회로(FPC :Flexible Printed Circuit)를 이용하여 전기적으로 접속한 프로브 카드에 의해 달성된다.An object of the present invention as described above, in the probe card (probe card) for inspecting the semiconductor in the wafer state having a probe head and a printed circuit board on which the probe head is installed, the probe head And each terminal of the printed circuit board is achieved by a probe card electrically connected using a flexible printed circuit (FPC).
이하, 첨부도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로브 카드를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a probe card according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings in detail as follows.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 프로브 카드는, 회로를 구비하는 인쇄회로기판(10)과, 인쇄회로기판(10)에 설치되는 프로브 헤드(12)와, 프로브 헤드(12)에 고정 설치되는 프로브 팁(14)과, 인쇄회로기판(10)과 프로브 헤드(12)를 전기적으로 연결하는 인터페이스 수단(16,18)을 포함한다.As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the probe card of the present invention includes a printed circuit board 10 having a circuit, a probe head 12 provided on the printed circuit board 10, and a probe head 12. And a probe tip 14 fixedly installed at the C), and interface means 16 and 18 electrically connecting the printed circuit board 10 and the probe head 12 to each other.
인쇄회로기판(10)의 일측 표면에는 복수개의 도트 또는 패드로 이루어진 기판 단자부(미도시함)가 수직 및 수평축상의 여러 위치에 복수개 제공되고, 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이 프로브 헤드(12)의 일측 표면에는 이후 기술할 인터페이스 수단(18)의 각 단자와 접촉되는 헤드 단자부(12a)가 제공되며, 이 헤드(12)의 다른측 표면에는 프로브 팁(14)이 전기적으로 연결되는 헤드 단자부(12b)가 제공된다.On one surface of the printed circuit board 10, a plurality of substrate terminal portions (not shown) formed of a plurality of dots or pads are provided at various positions on the vertical and horizontal axes, and the probe head 12 is illustrated in FIGS. 5A and 5B. One side surface of the head) is provided with a head terminal portion 12a in contact with each terminal of the interface means 18, which will be described later, and a head terminal portion with the probe tip 14 electrically connected to the other surface of the head 12. 12b is provided.
여기에서, 상기 헤드 단자부(12a,12b)는 기판 단자부와 마찬가지로 복수개의 도트 또는 패드로 이루어진다.Here, the head terminal portions 12a and 12b are formed of a plurality of dots or pads similarly to the board terminal portions.
상기 프로브 헤드(12)는 세라믹 등의 절연 플레이트로 이루어지는데, 이 헤드(12)의 내부에는 양측 표면의 헤드 단자부(12a,12b)를 해당 단자끼리 전기적으로 연결하는 회로가 제공된다.The probe head 12 is made of an insulating plate such as ceramic, and the inside of the head 12 is provided with a circuit for electrically connecting the head terminal portions 12a and 12b on both surfaces thereof to each other.
그리고, 프로브 헤드(12)의 헤드 단자부(12b)를 구성하는 복수열의 단자에는 도 6에 도시한 바와 같이 범프(bump :20)가 각각 제공되고, 범프(20)의 상부면에는 프로브 팁(14)의 일단부가 용접 페이스트에 의해 용접 고정된다.In addition, bumps 20 are provided in the plurality of rows of terminals constituting the head terminal portion 12b of the probe head 12, respectively, as shown in FIG. 6, and a probe tip 14 is provided on the upper surface of the bump 20. One end of the c) is welded and fixed by the welding paste.
여기에서, 상기 범프(20)는 프로브 팁(14)이 웨이퍼의 패드에 접촉될 때 프로브 헤드(12) 측으로 탄성 변형이 가능하도록 함으로써 프로브 팁(12)이 웨이퍼의 패드에 양호하게 접촉되도록 하기 위한 것으로, 도전성이 양호한 니켈(Ni) 또는 니켈합금(Ni Alloy)과, 상기 니켈 또는 니켈합금의 상부면에 제공되는 금(Au)으로 이루어져 프로브 헤드(12)의 표면으로부터 대략 100∼500㎛의 높이로 제공되고, 프로브 팁(14)은 2개의 범프 열(列) 사이 공간에 1개의 팁 열(列)이 제공되도록 용접된다.Here, the bump 20 allows elastic deformation of the probe tip 12 toward the probe head 12 when the probe tip 14 contacts the pad of the wafer so that the probe tip 12 is in good contact with the pad of the wafer. It is composed of nickel (Ni) or nickel alloy (Ni Alloy) having good conductivity, and gold (Au) provided on the upper surface of the nickel or nickel alloy, the height of approximately 100 to 500㎛ from the surface of the probe head 12 And the probe tip 14 is welded so that one tip row is provided in the space between the two bump rows.
이때, 상기 프로브 팁(14)은 일렬(一列)의 팁 삽입홀이 제공된 세라믹 재질의 팁 설치 플레이트(22)상에 정렬된 상태에서 에폭시 수지(24) 및폴리마이드(Polymide) 등의 접착 수단에 의해 상기 팁 설치 플레이트(22)에 접착된 후, 용접 페이스트에 의해 범프(20)에 용접된다.At this time, the probe tip 14 is attached to an adhesive means such as epoxy resin 24 and polymide in a state of being aligned on a tip mounting plate 22 made of ceramic material provided with a row of tip insertion holes. After being adhered to the tip mounting plate 22 by welding, it is welded to the bump 20 by welding paste.
여기에서, 상기 팁 설치 플레이트(22)에는 복수 열의 팁 삽입홀을 제공하여도 무방하다.Here, the tip mounting plate 22 may be provided with a plurality of rows of tip insertion holes.
그리고, 상기 에폭시 수지(24)는 프로브 팁(14)이 범프(20)에 용접된 후 제거되며, 팁 설치 플레이트(22)에는 프로브 팁의 정렬 위치를 표시하기 위한 마킹부가 제공될 수 있다.Then, the epoxy resin 24 is removed after the probe tip 14 is welded to the bump 20, the tip mounting plate 22 may be provided with a marking for indicating the alignment position of the probe tip.
한편, 본 실시예에 있어서 상기 인쇄회로기판(10)과 프로브 헤드(12)를 전기적으로 연결하기 위한 인터페이스 수단은 각각이 복층 구조를 갖는 적어도 두 개 이상의 가요성 인쇄회로(FPC :Flexible Printed Circuit)로 이루어진다.Meanwhile, in the present embodiment, the interface means for electrically connecting the printed circuit board 10 and the probe head 12 may include at least two flexible printed circuits (FPCs) each having a multilayer structure. Is done.
복층 구조의 가요성 인쇄회로는 동박이 패터닝된 폴리이미드 필름을 복수층으로 형성한 것으로, 이러한 가요성 인쇄회로를 대략 12층 이상의 복층 구조로 형성할 때에는 두께 증가로 인해 인쇄회로의 큰 특징적 요소인 가요성이 상실된다.The flexible printed circuit having a multilayer structure is formed of a plurality of layers of polyimide film patterned with copper foil. When the flexible printed circuit is formed with a multilayer structure having approximately 12 or more layers, the thickness of the flexible printed circuit is a large characteristic element of the printed circuit. Flexibility is lost.
이러한 이유로 인해, 인쇄회로의 가요성을 유지하기 위해서는 그의 층수를 대략 12층 이하로 제한해야 하는데, 프로브 카드의 인쇄회로기판(10)에 제공되는 기판 단자부의 전체 단자수는 일반적으로 12층의 복층 구조를 갖는 가요성 인쇄회로에 제공할 수 있는 단자수 이상이므로 복층 구조를 갖는 한 개의 가요성 인쇄회로로를 이용하여 프로브 카드의 인터페이스 수단을 구성하는 것이 용이하지 않다.For this reason, in order to maintain the flexibility of the printed circuit, the number of layers thereof should be limited to about 12 or less layers, and the total number of terminals of the board terminal portion provided on the printed circuit board 10 of the probe card is generally 12 layers. Since more than the number of terminals can be provided in the flexible printed circuit having the structure, it is not easy to configure the interface means of the probe card by using one flexible printed circuit having the multilayer structure.
따라서, 본 발명자는 복층 구조를 갖는 두 개 이상의 가요성 인쇄회로를 이용한 인터페이스 수단을 제안하는바, 이하에서는 설명의 편의상 2개의 가요성 인쇄회로로인터페이스 수단을 구성한 경우를 예로 들어 설명한다.Therefore, the present inventor proposes an interface means using two or more flexible printed circuits having a multilayer structure. Hereinafter, for convenience of description, the present invention will be described taking the case of configuring the interface means with two flexible printed circuits.
이를 상술하면, 도 7에 도시한 바와 같이 본 발명의 인터페이스 수단은 인쇄회로기판(10)과 프로브 헤드(12) 사이에서 90°의 교차 각도로 적층되는 기판측 및 헤드측 가요성 인쇄회로(16,18) 구성된다.Specifically, as shown in FIG. 7, the interface means of the present invention is a substrate-side and head-side flexible printed circuit 16 which is laminated at a crossing angle of 90 ° between the printed circuit board 10 and the probe head 12. 18).
인쇄회로기판(10)의 상면에 배치되는 기판측 가요성 인쇄회로(16)는 인쇄회로기판(10)의 수직축상에 제공된 기판 단자부와 전기적으로 연결되는 제1 단부측 단자부(16a,16a)와, 동박에 의해 패터닝된 내부 회로를 통해 제1 단부측 단자부(16a,16a)와 전기적으로 연결되는 제1 중심측 단자부(16b)를 구비하며, 제1 중심측 단자부(16b)는 헤드측 가요성 인쇄회로(18)와 대면하는 면에 제공된다.The board-side flexible printed circuit 16 disposed on the upper surface of the printed circuit board 10 may include first end side terminal portions 16a and 16a electrically connected to the board terminal portions provided on the vertical axis of the printed circuit board 10. And a first center side terminal portion 16b electrically connected to the first end side terminal portions 16a and 16a through an internal circuit patterned by copper foil, wherein the first center side terminal portion 16b is head-side flexible. It is provided on the side facing the printed circuit 18.
그리고, 기판측 가요성 인쇄회로(16)의 다른 표면에 배치되는 헤드측 가요성 인쇄회로(18)는 인쇄회로기판(10)의 수평축상에 제공된 기판 단자부와 전기적으로 연결되는 제2 단부측 단자부(18a,18a)와, 기판측 가요성 인쇄회로(16)의 제1 중심측 단자부(16b)와 전기적으로 연결되는 제2 중심측 단자부(18b)와, 제2 중심측 단자부(18b)의 외측에 제공되며 제2 단부측 단자부(18a,18a)와 전기적으로 연결되는 외측 단자부(18c)를 구비하며, 제2 중심측 단자부(18b)는 기판측 가요성 인쇄회로(16)에 대면하는 일측면 및 프로브 헤드(12)에 대면하는 다른 측면, 즉 회로(18)의 양측 표면 모두에 동일하게 형성되고, 외측 단자부(18c)는 프로브 헤드(12)와 대면하는 일측면에만 형성되거나, 또는 상기 제2 중심측 단자부(18b)와 같이 회로(18)의 양측 표면 모두에 동일하게 형성될 수 있다.Then, the head-side flexible printed circuit 18 disposed on the other surface of the board-side flexible printed circuit 16 has a second end side terminal portion electrically connected to the board terminal portion provided on the horizontal axis of the printed circuit board 10. 18a, 18a, the second center side terminal portion 18b electrically connected to the first center side terminal portion 16b of the substrate-side flexible printed circuit 16, and the outside of the second center side terminal portion 18b. And an outer terminal portion 18c provided at and electrically connected to the second end side terminal portions 18a and 18a, the second center side terminal portion 18b having one side facing the substrate side flexible printed circuit 16. And on the other side facing the probe head 12, i.e., on both surfaces of the circuit 18, the outer terminal portion 18c is formed only on one side facing the probe head 12, or The same may be formed on both surfaces of the circuit 18, such as the center terminal portion 18b.
여기에서, 기판측 가요성 인쇄회로(16)의 제1 중심측 단자부(16b)와 헤드측가요성 인쇄회로(18)의 제2 중심측 단자부(18b) 및 외측 단자부(18c)는 동일한 방향(수직 또는 수평축)으로 형성되어야 하므로, 제1 중심측 단자부(16b)는 기판측 가요성 인쇄회로(16)의 길이 방향으로 형성되고, 제2 중심측 단자부(18b)와 외측 단자부(18c)는 헤드측 가요성 인쇄회로(18)의 폭방향으로 형성된다.Here, the first center side terminal portion 16b of the board side flexible printed circuit 16 and the second center side terminal portion 18b and the outer terminal portion 18c of the head side flexible printed circuit 18 are in the same direction ( The first center side terminal portion 16b is formed in the longitudinal direction of the substrate-side flexible printed circuit 16, and the second center side terminal portion 18b and the outer terminal portion 18c are heads. It is formed in the width direction of the side flexible printed circuit 18.
또한, 상기 단자부들(16a,16b,18a,18b,18c), 특히 제1 및 제2 중심측 단자부(16b,18b)와 외측 단자부(18c)가 제공되는 부분은 경부(硬部)로 형성하는 것이 바람직한데, 이를 위해 상기 단자부들이 제공되는 부분에는 대략 0.1㎜ 정도의 두께로 폴리이미드 필름이 더 적층된다.In addition, the terminal portions 16a, 16b, 18a, 18b, and 18c, in particular, portions in which the first and second center side terminal portions 16b and 18b and the outer terminal portion 18c are provided are formed with a neck portion. Preferably, for this purpose, the polyimide film is further laminated to a thickness of about 0.1 mm at the portion where the terminal portions are provided.
이와 같이, 상기 단자부들(16a,16b,18a,18b,18c)이 제공되는 부분을 제외한 나머지 부분은 10층 정도의 복층 구조로 형성하여 가요성을 유지하도록 하고, 단자부들(16a,16b,18a,18b,18c)이 제공되는 부분은 상기 폴리이미드 필름을 더 적층하여 경부(硬部)로 형성함으로써 가요성 인쇄회로의 가요성을 양호하게 유지할 수 있으며, 이 경우 전체적으로는 20층 정도의 복층 구조를 갖는 가요성 인쇄회로의 효과를 나타낼 수 있어 회로의 층수에 제한을 두지 않을 수 있게 된다.As described above, the remaining portions except for the portions provided with the terminal portions 16a, 16b, 18a, 18b, and 18c are formed in a multilayer structure having about 10 layers to maintain flexibility, and the terminal portions 16a, 16b, and 18a are provided. , 18b and 18c are provided in the part where the polyimide film is further laminated and formed into the neck portion, so that the flexibility of the flexible printed circuit can be maintained satisfactorily. It can exhibit the effect of a flexible printed circuit having a can not limit the number of layers of the circuit.
이러한 구성을 갖는 기판측 및 헤드측 가요성 인쇄회로(16,18)의 각 단자부는 솔더볼(solder ball)을 이용한 공지의 플립칩(flip chip) 본딩법, 솔더페이스트(Solder paste)를 이용한 본딩법 또는 도전성 접착 테이프를 이용한 본딩법에 의해 해당 단자부와 접착할 수 있으며, 이러한 접착 공정은 기계에 의해 자동화될 수 있다.Each terminal portion of the substrate-side and head-side flexible printed circuits 16 and 18 having such a configuration has known flip chip bonding method using solder balls and bonding method using solder paste. Or it can adhere with the said terminal part by the bonding method using a conductive adhesive tape, and this adhesion process can be automated by a machine.
따라서, 상기 기판측 및 헤드측 가요성 인쇄회로(16,18)를 이용하여 인터페이스 수단을 구성한 본 실시예에 의하면, 인쇄회로기판(10)의 수직축상에 제공된 기판 단자부의 각 단자는 기판측 가요성 인쇄회로(16)의 제1 단부측 단자부(16a,16a), 제1 중심측 단자부(16b), 헤드측 가요성 인쇄회로(18)의 제2 중심측 단자부(18b), 프로브 헤드(12)의 헤드 단자부(12a,12b)를 통해 해당 프로브 팁(14)에 전기적으로 연결되고, 인쇄회로기판(10)의 수평축상에 제공된 기판 단자부의 각 단자는 헤드측 가요성 인쇄회로(18)의 제2 단부측 단자부(18a,18a), 외측 단자부(18c), 프로브 헤드(12)의 헤드 단자부(12a,12b)를 통해 해당 프로브 팁(14)에 전기적으로 연결된다.Therefore, according to the present embodiment in which the interface means are formed by using the board side and head side flexible printed circuits 16 and 18, each terminal of the board terminal portion provided on the vertical axis of the printed circuit board 10 is flexible to the board side. First end side terminal portions 16a and 16a of the first printed circuit 16, the first center side terminal portion 16b, the second center side terminal portion 18b of the head side flexible printed circuit 18, and the probe head 12 Each terminal of the substrate terminal portion provided on the horizontal axis of the printed circuit board 10 is electrically connected to the corresponding probe tip 14 through the head terminal portions 12a and 12b of The second end side terminal portions 18a and 18a, the outer terminal portion 18c and the head terminal portions 12a and 12b of the probe head 12 are electrically connected to the corresponding probe tips 14.
이와 같이 각 부품의 조립이 완료된 프로브 카드는 이후 도시하지 않은 지그에 의해 상하로 이동하면서 프로브 팁이 패드의 중심부에 접촉되도록 하여 패드의 이상 유무를 검사한다.As described above, the probe card after the assembly of each part is moved up and down by a jig (not shown), and thus the probe tip is in contact with the center of the pad, thereby inspecting the abnormality of the pad.
이러한 구성의 프로브 카드에 있어서, 상기 카드의 성능을 향상시키기 위해서는 전원의 노이즈를 감쇠시키기 위한 콘덴서를 실장해야 한다.In the probe card of such a configuration, in order to improve the performance of the card, a capacitor for attenuating the noise of the power supply must be mounted.
이에, 상기 콘덴서를 프로브 헤드의 상면(가요성 인쇄회로와 대면하는 면) 또는 저면(프로브 팁이 고정되는 면)에 실장하는 방법을 생각할 수 있는데, 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브 카드에서는 가요성 인쇄회로와 프로브 헤드를 서로 접합하면 두 부품 사이에는 접합이 이루어지는 부분, 즉 각 부품에 제공된 단자부의 높이를 더한 만큼의 미세한 공간만이 형성되므로, 대략 250∼500㎛의 높이를 갖는 노이즈 방지용 콘덴서를 이 공간에 실장하는 것이 용이하지 않다.Accordingly, a method of mounting the condenser on the top surface (face facing the flexible printed circuit) or the bottom face (side on which the probe tip is fixed) of the probe head can be considered. In the probe card according to the first embodiment of the present invention, When the flexible printed circuit and the probe head are bonded to each other, only a minute space is formed between the two parts, that is, the height of the terminal part provided in each part, so that the noise prevention having a height of approximately 250 to 500 μm is achieved. It is not easy to mount a capacitor in this space.
따라서, 상기 콘덴서를 프로브 헤드의 하면에 실장하는 것을 생각할 수 있는데, 이 경우에는 범프에 의해 지지되는 프로브 팁의 설치 높이(대략 300㎛ 정도임)가 콘덴서의 높이(대략 250∼500㎛)에 비해 낮거나 비슷하므로 상기 콘덴서로 인해 프로브 팁이 웨이퍼에 접촉되지 못하게 될 수 있다.Therefore, it is conceivable to mount the condenser on the lower surface of the probe head. In this case, the installation height (approximately 300 µm) of the probe tip supported by the bump is higher than that of the condenser (about 250-500 µm). Low or similar, the condenser may prevent the probe tip from contacting the wafer.
그리고, 범프 높이를 500㎛ 이상으로 높게 형성하면 범프 높이 증가로 인해 제작 시간과 비용이 증가되게 된다.In addition, when the bump height is formed to be higher than 500 μm, the production time and the cost increase due to the increase in the bump height.
이에, 본 실시예는 범프 높이를 증가시키지 않으면서도 노이즈 방지용 콘덴서의 실장 공간을 용이하게 확보할 수 있도록 한 프로브 카드를 제안하는바, 본 실시예를 설명함에 있어서 상기 제1 실시예와 동일한 구성 부품에 대해서는 동일한 참조부호를 사용한다.Therefore, the present embodiment proposes a probe card that can easily secure a mounting space of a noise preventing capacitor without increasing the bump height. In describing the present embodiment, the same components as those of the first embodiment are described. The same reference numerals are used for.
도 8 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 헤드측 가요성 인쇄회로(16)과 대면하는 프로브 헤드(12)의 헤드 단자부(12a)가 제공되는 면에는 단자들의 사이 공간에 콘덴서(26)가 실장되는데, 이 콘덴서(26)는 전원의 노이즈를 감쇠시킴으로써 프로브 카드의 성능을 향상시키는 작용을 한다.As shown in Figs. 8 to 10, the capacitor 26 is mounted in the space between the terminals on the surface provided with the head terminal portion 12a of the probe head 12 facing the head-side flexible printed circuit 16. This capacitor 26 serves to improve the performance of the probe card by attenuating the noise of the power supply.
그런데, 도 4에 도시한 바와 같이 인쇄회로기판(10)과 프로브 헤드(12) 사이에 기판측 및 헤드측 가요성 인쇄회로(16,18)를 접합하면, 프로브 헤드(12)와 헤드측 가요성 인쇄회로(18) 사이에는 솔더볼(28)에 의한 접합이 이루어지는 양 단자부(12a와 18b 및 18c)간의 높이에 해당하는 만큼의 공간이 형성되므로, 프로브 헤드(12)에 실장되는 대략 250∼500㎛ 높이의 노이즈 방지용 콘덴서(26)가 가요성 인쇄회로(18)의 경부와 접촉되는 문제점이 있다.However, as shown in FIG. 4, when the substrate side and the head side flexible printed circuits 16 and 18 are bonded between the printed circuit board 10 and the probe head 12, the probe head 12 and the head side flexible are connected. Since the space corresponding to the height between the terminal portions 12a, 18b, and 18c to which the solder balls 28 are bonded is formed between the printed circuits 18, approximately 250 to 500 mounted on the probe head 12 are formed. There is a problem that the noise preventing capacitor 26 having a height of mu m is in contact with the neck portion of the flexible printed circuit 18.
이를 방지하기 위해, 본 실시예에서는 헤드측 가요성 인쇄회로(18)에 콘덴서삽입공(30)을 형성한다.In order to prevent this, in the present embodiment, the capacitor insertion hole 30 is formed in the head-side flexible printed circuit 18.
전술한 제1 실시예에서 언급한 바와 같이, 헤드측 가요성 인쇄회로(18)의 제2 중심측 단자부(18b)는 솔더볼(28)을 이용한 플립칩 본딩법에 의해 기판측 가요성 인쇄회로(16)의 제1 중심측 단자부(16b)와 전기적으로 연결되므로, 헤드측 가요성 인쇄회로(18)에는 제2 단부측 단자부(18a)와 외측 단자부(18c)를 전기적으로 연결하기 위한 내부 회로(동박에 의한 패터닝 라인을 의미함)만 필요할 뿐, 제2 중심측 단자부(18b)를 위한 내부 회로는 불필요하다.As mentioned in the above-described first embodiment, the second center-side terminal portion 18b of the head-side flexible printed circuit 18 is formed of a substrate-side flexible printed circuit by a flip chip bonding method using the solder ball 28. Since it is electrically connected to the first center side terminal portion 16b of 16, an internal circuit for electrically connecting the second end side terminal portion 18a and the outer terminal portion 18c to the head side flexible printed circuit 18 Only means a patterning line by copper foil), and an internal circuit for the second center side terminal portion 18b is unnecessary.
따라서, 제2 중심측 단자부(18b)의 사이 공간 및 제2 중심측 단자부(18b)와 외측 단자부(18c) 사이의 공간에는 내부 회로를 형성할 필요가 없으므로, 이 공간에 레이저 빔(laser beam) 등을 사용하여 일정 폭(예를 들어 가로 세로 각각 0.2~3mm)의 콘덴서 삽입공(30)을 형성한다.Therefore, since there is no need to form an internal circuit in the space between the second center side terminal portion 18b and the space between the second center side terminal portion 18b and the outer terminal portion 18c, a laser beam is provided in this space. The capacitor insertion hole 30 having a predetermined width (for example, horizontally and vertically 0.2 to 3 mm) is formed using the back and the like.
이로써, 헤드측 가요성 인쇄회로(18)와 프로브 헤드(12)를 접합할 때에는 도 10에 도시한 바와 같이, 프로브 헤드(12)에 실장된 노이즈 방지용 콘덴서(26)가 헤드측 가요성 인쇄회로(18)의 콘덴서 삽입공(30)에 삽입되므로, 프로브 헤드(12)와 헤드측 가요성 인쇄회로(18)의 단자부간에 전기적 연결이 용이하게 이루어질 수 있다.As a result, when the head-side flexible printed circuit 18 and the probe head 12 are bonded together, as shown in FIG. 10, the noise preventing capacitor 26 mounted on the probe head 12 is the head-side flexible printed circuit. Since it is inserted into the capacitor insertion hole 30 of (18), the electrical connection can be easily made between the probe head 12 and the terminal portion of the head-side flexible printed circuit (18).
따라서, 범프 높이를 증가시키지 않으면서도 노이즈 방지용 콘덴서를 프로브 헤드에 용이하게 실장할 수 있다.Therefore, the noise preventing capacitor can be easily mounted on the probe head without increasing the bump height.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. It is natural to fall within the range of
이와 같이 본 발명의 프로브 카드는 인쇄회로기판과 프로브 헤드를 전기적으로 연결하는 인터페이스 수단을 복층 구조를 갖는 적어도 두 개 이상의 가요성 인쇄회로를 서로 교차하는 상태에서 적층하여 구성함으로써, 프로브 카드의 제조 공정중 제조 효율 및 생산성 저하의 주요인인 수작업에 의한 니들 조립 공정을 제거할 수 있어 프로브 카드의 제조 효율 및 생산성을 향상시킬 수 있고, 인쇄회로기판의 단자수가 증가하더라도 인터페이스 수단을 용이하게 구성할 수 있어 향후 발전하는 프로브 카드에 있어서도 인터페이스 수단을 효과적으로 구성할 수 있다.As described above, the probe card of the present invention is constructed by stacking at least two or more flexible printed circuits having a multilayer structure with an interface means for electrically connecting a printed circuit board and a probe head, thereby manufacturing a probe card. It is possible to eliminate the needle assembly process by manual operation, which is the main cause of the decrease in manufacturing efficiency and productivity, and improve the manufacturing efficiency and productivity of the probe card, and the interface means can be easily configured even if the number of terminals of the printed circuit board is increased. The interface means can be effectively configured also in the future developing probe card.
또한, 니들을 적용한 종래의 프로브 카드에서는 프로브 팁의 배치 열(列)이 제한적으로 증가할 수밖에 없는데 반하여 본 발명의 프로브 카드에서는 프로브 팁의 배치 열(列)을 종래에 비해 배가시킬 수 있으므로, 동시에 많은 수의 패드를 검사할 수 있는 등의 효과가 있다.In addition, in the conventional probe card to which the needle is applied, the arrangement of the probe tips is inevitably increased, whereas in the probe card of the present invention, the arrangement of the probe tips can be doubled as compared with the prior art. This can be used to inspect a large number of pads.
그리고, 본 발명의 프로브 카드는 헤드측 가요성 인쇄회로가 콘덴서 삽입공을 구비하고 있으므로, 프로브 헤드와 헤드측 가요성 인쇄회로간의 간격을 콘덴서의 높이에 비해 넓게 형성하기 위해 일정 높이 이상의 범프(bump)를 형성할 필요가 없으므로, 범프 형성으로 인해 제작 시간 및 비용이 증가되는 문제점을 제거할 수 있으며, 프로브 헤드에 실장된 콘덴서로 인해 프로브 헤드와 헤드측 가요성 인쇄회로의 해당 단자간의 전기적 접속이 불합리하게 이루어지는 문제점을 제거할 수 있는 효과가 있다.In the probe card of the present invention, since the head-side flexible printed circuit includes a condenser insertion hole, a bump of a predetermined height or more is formed in order to form a wider gap between the probe head and the head-side flexible printed circuit than the height of the condenser. ), Eliminating the problem of increased manufacturing time and cost due to bump formation, and the condenser mounted on the probe head eliminates the electrical connection between the probe head and the corresponding terminals of the head-side flexible printed circuit. There is an effect that can eliminate the problems made irrationally.
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